内容正文:
北京市第一六一中学2024—2025学年第一学期12月阶段练习
高一化学
本试卷共4页,共100分。考试时长60分钟。考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 Fe56
一、选择题:本大题共12道小题,每小题4分,共48分。
1. 近年来,我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是
A. “天宫二号“航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金
B. “北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓
C. “长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢
D. “C919”飞机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂
【答案】A
【解析】
【详解】A.钛合金是合金材料,属于金属材料,故A符合题意
B.砷化镓是一种半导体材料,不是金属材料,故B不符合题意;
C.液氢是液态氢气单质,氢元素是非金属,不是金属材料,故C不符合题意;
D.碳纤维是碳元素组成的一种单质,是无机非金属材料,环氧树脂是有机高分子合成材料,都不是金属材料,故D不符合题意
答案选A。
2. 下列物质中,不能由单质直接化合生成的是
A. CuCl2 B. FeCl2 C. HCl D. AlCl3
【答案】B
【解析】
【详解】A.单质Cu与单质Cl2在加热条件下能直接化合成CuCl2,A项不符合题意;
B.单质Fe与单质Cl2在加热条件下能直接化合生成FeCl3,不能化合成FeCl2,B项符合题意;
C.单质H2和单质Cl2在点燃或光照下能直接化合成HCl,C项不符合题意;
D.单质Al和单质Cl2在加热条件下能直接化合成AlCl3,D项不符合题意;
答案选B。
3. 下列变化或事实与氧化还原反应无关的是
A. 用小刀切开金属钠,表面逐渐变暗
B. 维生素C(强还原剂)能促进补铁剂(有效成分)的吸收
C. 向氯化铝溶液中加入过量稀氨水,产生白色沉淀
D. 将溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.用小刀切开金属钠,表面逐渐变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠,与氧化还原反应有关,故A不符合题意;
B.硫酸亚铁具有还原性,易被氧化为硫酸铁,维生素C能促进补铁剂吸收是因为维生素C将硫酸铁还原为能被人体吸收的硫酸亚铁,与氧化还原反应有关,故B不符合题意;
C.氯化铝溶液与过量稀氨水反应生成氯化铵和氢氧化铝沉淀,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,则产生白色沉淀与氧化还原反应无关,故C符合题意;
D.将硫酸亚铁溶液加入氢氧化钠溶液中,最终生成红褐色沉淀的反应为氢氧化铁与氧气和水反应生成氢氧化铁,与氧化还原反应有关,故D不符合题意;
故选C。
4. 下列有关物质(或粒子)性质比较,正确的是
A. 原子半径:Li>Na B. 稳定性:HF>HCl
C. 与水反应的剧烈程度:Na>Cs D. 氧化性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则锂原子的原子半径小于钠原子,故A错误;
B.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,气态氢化物的稳定性依次减弱,则氟化氢的稳定性强于氯化氢,故B正确;
C.同主族元素,从上到下金属性依次增强,与水反应的剧烈程度依次增强,则钠与水反应的剧烈程度弱于铯,故C错误;
D.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,对应单质的氧化性依次减弱,则溴的氧化性弱于氯气,故D错误;
故选B。
5. 铈(Ce)属于稀土元素,广泛应用于医药、玻璃、纺织等工业。下列关于和的说法中,正确的是
A. 和含有不同的质子数 B. 和都含有58个中子
C. 和含有不同的电子数 D. 和互为同位素
【答案】D
【解析】
【详解】和含有的质子数和电子数相同,都为58,含有的中子数不同,分别为80、82,互为同位素,故选D。
6. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的摩尔质量是44g
B. 18g中含有电子的数目为
C. 标准状况下,11.2L中含有的原子数目为
D. 溶液中,含有的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化碳的摩尔质量为44g/mol,故A错误
B.18g水含有的电子数为×10×NAmol-1=10NA,故B正确;
C.标准状况下,水为液态,无法计算11.2L水的物质的量和含有的原子数目,故C错误;
D.缺溶液的体积,无法计算0.1mol/L氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量和含有钠离子的数目,故D错误;
故选B。
7. 下列实验的对应操作中,不合理的是
A.制备胶体
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体
D.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.制取少量的氢氧化铁胶体时,应该把蒸馏水煮沸,然后向其中滴加饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,就得到氢氧化铁胶体,故A正确;
B.浓硫酸的密度比水的密度大,浓硫酸溶于水放热,故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,故B正确;
C.氯化钠的溶解度随温度升高变化不大,从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体应采用蒸发结晶的方法,故C正确;
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在刻度线以下约1~2cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,故D错误;
故选D。
8. 下列离子方程式书写不正确的是
A. 实验室制:
B. KI溶液中滴加溴水:
C. Al与NaOH溶液反应:
D. 溶液和溶液混合:
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室制二氧化碳的反应为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为,故A正确;
B.碘化钾溶液与溴水反应生成溴化钾和碘,反应的离子方程式为,故B正确;
C.铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为,故C正确;
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为,故D错误;
故选D。
9. 为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,其中结论正确的是
A. 若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉变质
B. 若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉未变质
C. 若依次滴加氯水,KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉全部变质
D. 若滴加KSCN溶液,溶液未变红;再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴加KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有Fe3+,故还原铁粉即Fe变质,故A选项正确;
B.滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明溶液中不含Fe3+,但溶液中可能含Fe2+,不能说明铁粉未变质,故B选项错误;
C.滴加氯水时可能把溶液中存在的Fe2+氧化成了Fe3+,再滴加硫氰化钾溶液,溶液变红,则不能说明铁粉全部变质,故C选项错误;
D.若先滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明溶液中不含Fe3+,再滴加氯水,溶液变红说明溶液中存在Fe2+,被氯水氧化成了Fe3+,但不能说明铁粉全部变质,故D选项错误。
故选A选项。
10. 已知30mL浓度为0.5mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与50mL浓度为0.1mol·L-1的KRO4溶液完全反应转化为Na2SO4。则R元素在产物中的化合价是( )
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
【答案】A
【解析】
【详解】设R元素在产物中的化合价为X价;S元素化合价从+4升高到+6价,R元素化合价从+7价降到X价,根据氧化还原反应得失电子数相等列等式:0.5mol/L×30×10-3L×2=0.1mol/L×50×10-3L×(7-X),得X=1;
答案:A
11. 下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一项是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入溶液,生成白色沉淀
该溶液中可能含有
B
用铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液中一定含有
C
向某溶液中加入3滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红
该溶液中一定含有
D
用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,随后褪色
氯水中含有酸性物质、漂白性物质
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中的碳酸根离子也能用银离子反应生成碳酸银白色沉淀,则向某溶液中加入硝酸银溶液,生成白色沉淀说明溶液中可能含有氯离子,故A正确;
B.钠元素的火焰呈黄色,则用铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,则溶液中一定含有钠离子,故B正确;
C.向溶液中滴入硫氰化钾溶液,溶液不变为红色,说明溶液中不含有铁离子,滴加氯水后溶液变为红色,说明溶液中含有的亚铁离子与氯气反应生成的铁离子与硫氰酸根离子反应使溶液变为红色,则向某溶液中加入3滴氯水,再加入1滴硫氰化钾溶液,溶液变红不能说明溶液中含有亚铁离子,故C错误;
D.用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红说明溶液中含有酸性物质,随后褪色说明溶液中含有漂白性物质,故D正确;
故选C。
12. 某小组同学通过实验研究溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如下:
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验步骤
充分振荡,加2mL蒸馏水
充分振荡,加2mL蒸馏水
充分振荡,加2mL蒸馏水
实验现象
铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象
铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀
铜粉有剩余,溶液黄色褪去,变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及被还原
B. 对比实验Ⅰ、Ⅱ说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关
C. 实验Ⅱ、Ⅲ中加入蒸馏水后相同
D. 向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.若铜少量,黄色变浅,若铜过量,溶液黄色褪去,说明Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,实验I、Ⅱ、Ⅲ中的现象为溶液黄色变浅或溶液黄色褪去,说明Fe3+被Cu还原,A项正确;
B.对比实验I、Ⅱ ,实验I加入少量铜粉,铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象;实验Ⅱ加入过量铜粉,铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀;说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关,加入蒸馏水后生成白色沉淀,可能是发生了反应:CuCl2+Cu=2CuC1↓, B项正确;
C.对比实验Ⅱ、Ⅲ参加反应的Fe3+的量相同,若只发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,则生成的Cu2+应相同,但加入蒸馏水后Ⅱ中生成白色沉淀、Ⅲ中无白色沉淀,说明产生沉淀与溶液中阴离子有关,结合选项B可知,Ⅱ中有CuCl白色沉淀产生,所以 c(Cu2+ )不相同,C项错误;
D.由对比实验可知生成白色沉淀与溶液中阴离子和铜粉用量有关,实验Ⅲ溶液为蓝色,含有Cu2+和过量的铜,向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀CuCl,D项正确;
选C。
二、填空题:本大题共4小题,共52分。把答案填在答题纸中相应的横线上。
13. 钠及其化合物在生活和生产中有重要用途。
(1)和是厨房中常用的食品烹饪剂。
①下列关于二者的说法,正确的是___________。
a.二者溶于水时,均放热
b.常温下,二者的水溶液均为碱性
c.二者均可以和碱反应
d.同浓度同体积的两种盐溶液分别与足量盐酸反应,消耗盐酸的体积更多
②用化学方程式表示除去中混有少量的方法___________。
(2)NaCl是食用盐的主要成分。
①的离子结构示意图是___________
②从粗盐水(含有、、中获得精制食盐的流程如下:
ⅰ.滤渣中含有、、,则试剂a、试剂b分别是___________、___________。
ⅱ.碳酸中含碳微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。
步骤④的pH应调整为2<pH<___________。
ⅲ.步骤⑤的操作是___________。
(3)是一种淡黄色固体,可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
①写出在呼吸面具中做供氧剂时,发生反应的化学方程式___________、___________,若产生44.8L(标况下),转移电子的数目是___________。
②将一定量的固体投入到含有、、、的溶液中,完全反应后,上述离子数目几乎不变的是___________(填离子符号)。
【答案】(1) ①. bcd ②. 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2) ①. ②. BaCl2溶液 ③. Na2CO3溶液 ④. 3 ⑤. 蒸发结晶
(3) ①. 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ②. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ③. 4NA ④. Cl-
【解析】
【小问1详解】
①a.溶于水时放热,溶于水时吸热,a错误;
b.常温下,和的水溶液均呈碱性,b正确;
c.和均可以与某些碱发生反应,如、等,c正确;
d.同浓度同体积(即等物质的量)的和溶液分别与足量盐酸发生反应:、,则溶液消耗盐酸的体积更多,d正确;
故选bcd。
②受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,则可用加热的方法除去中混有少量,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
【小问2详解】
①的核电荷数为11,核外有2个电子层,最外层电子数为8,则的离子结构示意图为:;
②ⅰ.从粗盐水(含有、、)中获得精制食盐的流程时,加入NaOH溶液的目的是除去溶液中的Mg2+,加入BaCl2溶液的目的是除去,加入溶液的目的是除去溶液中和过量的Ba2+,则加入溶液必须在加入BaCl2溶液之后,则试剂a为BaCl2溶液、试剂b为溶液;
ⅱ.由图可知,溶液pH大于3时,溶液中碳酸的物质的量分数逐渐减小至零,而逐渐产生和,不利于将过量的转化为NaCl、CO2和H2O,则步骤④的pH应调整为2<pH<3;
ⅱ.步骤⑤从精制食盐水中获得NaCl(s),则步骤⑤的操作是蒸发结晶;
【小问3详解】
①在呼吸面具中做供氧剂时,能与人体呼出的二氧化碳和水蒸气反应生成氧气,所以可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂,发生反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,由方程式可知,两个反应每生成1mol氧气时,转移电子2mol,则标准状况下生成44.8L时,转移电子的数目为×2×NAmol-1=4NA;
②将一定量的固体投入到含有、、、的溶液中,与水反应生成NaOH和O2,则溶液中数目增大,溶液中的与氢氧根离子反应生成和水,则溶液中数目增大、数目减小,所以完全反应后,上述离子数目几乎不变的是。
14. 用18mol/L溶液配制250mL0.50mol/L溶液。试回答下列问题:
(1)需要18mol/L的体积是___________mL(保留2位小数,下同)。
(2)配制时,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、___________。
(3)下列操作会使所配制的溶液物质的量浓度偏低的是___________。
a.溶液稀释后,未恢复至室温就转移溶液
b.转移溶液时,未洗涤烧杯和玻璃棒
c.定容时仰视刻线
d.翻转摇匀后发现液面低于刻线,补加蒸馏水至刻线
(4)用0.50mol/LNaOH标准液测定配制的硫酸溶液的准确浓度,操作如下:
①取10.00ml配制的硫酸溶液于锥形瓶中,加入1滴酚酞溶液。
②滴加NaOH标准液至溶液由无色变为红色(可认为恰好完全反应),记录消耗NaOH标准液的体积。
测定次数
第1次
第2次
第3次
V[NaOH(aq)]/mL
19.60
19.62
19.58
配制硫酸溶液的准确浓度是___________mol/L。
【答案】(1)6.9 (2)250mL容量瓶
(3)bcd (4)0.49
【解析】
【小问1详解】
由稀释定律可知,配制250mL0.50mol/L硫酸溶液需要18mol/L硫酸溶液的体积为×103mL/L≈6.9mL,故答案为:6.9;
【小问2详解】
由配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知,配制稀硫酸溶液时,需要用到的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、250mL容量瓶,故答案为:250mL容量瓶;
【小问3详解】
a.溶液稀释后,未恢复至室温就转移溶液会使溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,故不符合题意;
b.转移溶液时,未洗涤烧杯和玻璃棒会使溶质的物质的量偏小,导致所配溶液浓度偏低,故符合题意;
c.定容时仰视刻线会使溶液体积偏大,导致所配溶液浓度偏低,故符合题意;
d.翻转摇匀后发现液面低于刻线,补加蒸馏水至刻线会使溶液体积偏大,导致所配溶液浓度偏低,故符合题意;
故选bcd;
【小问4详解】
由表格数据可知,反应消耗0.50mol/L氢氧化钠溶液的平均体积为19.60mL,则配制硫酸溶液的准确浓度是=0.49mol/L,故答案为:0.49。
15. 硫铁矿(主要成分为,其中铁元素为价)是工业制硫酸的主要原料。硫铁矿烧渣中含有等成分,可用于制备绿矾(),流程示意图如下。
已知:不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的不同。
(1)在“煅烧”过程中,发生氧化反应的元素有_______。
(2)“酸浸液”中主要的金属阳离子有,写出产生的反应:
、_______(写离子方程式)。
(3)补全“还原”过程的离子方程式:_______。
_______=______________
(4)“除铝”过程需严格控制溶液的用量,若溶液过量,可能发生的反应有_______(用离子方程式表示)。
(5)“结晶”过程的步骤如下:
溶液
若未加入,加热时会产生黄色沉淀。经检验,黄色沉淀为。
①检验黄色沉淀中的铁元素:取少量沉淀,洗涤,_______(填操作和现象)。
②用离子方程式解释产生的原因:_______。
(6)测定制得晶体样品中的质量分数。
称取制得的晶体样品,加入适量水和稀硫酸溶解,滴入的溶液,发生反应:,恰好完全反应时,消耗溶液,计算制得晶体样品中的质量分数:_______。
(7)结合上述流程,从物质充分利用的角度,分析硫铁矿制和的优势:_______。
【答案】(1)Fe、S
(2)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(3)14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO+16H+
(4)Al(OH)3+ OH—=[Al(OH)4]—
(5) ①. 加入适量稀盐酸溶解,再滴加硫氰化钾溶液,溶液变为血红色,说明沉淀中含有铁元素 ②. 4Fe2++O2+4SO+2H2O=4Fe(OH)SO4↓
(6)
(7)硫铁矿中的硫元素可以被充分利用,减少废物的产生,有利于硫元素转化为H2SO4和FeSO4·7H2O
【解析】
【分析】由题给流程可知,硫铁矿在氧气中煅烧,二硫化铁高温条件下与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫经多步转化得到硫酸;向烧渣中加入稀硫酸酸浸,金属元素转化为可溶的硫酸盐,过滤得到酸浸液;向酸浸液中加入二硫化铁,将溶液中的铁离子转化为亚铁离子,加入氢氧化钠溶液,将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铝的滤渣和硫酸亚铁溶液;向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸,经加热浓缩、冷却结晶、过滤得到七水硫酸亚铁。
【小问1详解】
由分析可知,“煅烧”过程中发生的反应为二硫化铁高温条件下与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,反应中铁元素、硫元素的化合价升高被氧化,则发生氧化反应的元素为铁元素和硫元素,故答案为:Fe、S;
【小问2详解】
酸浸时生成铁离子的反应为四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,氧化铁反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
【小问3详解】
由未配平的方程式可知,“还原”过程中发生的反应为二硫化铁与溶液中的铁离子反应生成亚铁离子、硫酸根离子和氢离子,反应的离子方程式为14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO+16H+,故答案为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO+16H+;
【小问4详解】
氢氧化铝是两性氢氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,则“除铝”过程中氢氧化钠溶液过量发生的反应为Al(OH)3+ OH—=[Al(OH)4]—,故答案为:Al(OH)3+ OH—=[Al(OH)4]—;
【小问5详解】
①检验黄色沉淀中的铁元素的操作为取少量沉淀,洗涤,加入适量稀盐酸溶解,再滴加硫氰化钾溶液,溶液变为血红色,说明沉淀中含有铁元素,故答案为:加入适量稀盐酸溶解,再滴加硫氰化钾溶液,溶液变为血红色,说明沉淀中含有铁元素;
②生成Fe(OH)SO4的原因是溶液中的亚铁离子与氧气、硫酸根离子反应生成Fe(OH)SO4沉淀,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4SO+2H2O=4Fe(OH)SO4↓,故答案为:4Fe2++O2+4SO+2H2O=4Fe(OH)SO4↓;
【小问6详解】
由题意可知,反应消耗vmLcmol/L重铬酸钾溶液,由方程式可知,晶体样品中亚铁离子的质量分数为=,故答案为:;
【小问7详解】
由题给流程可知,从物质充分利用的角度,硫铁矿制备硫酸和七水硫酸亚铁的优势是硫铁矿中的硫元素可以被充分利用,减少废物的产生,有利于硫元素转化为硫酸和七水硫酸亚铁,故答案为:硫铁矿中的硫元素可以被充分利用,减少废物的产生,有利于硫元素转化为H2SO4和FeSO4·7H2O。
16. 实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______
③C中得到紫色固体和溶液,C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有________________(用离子方程式表示)。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ
取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。
Ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由________________产生(用方程式表示)。
Ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2________(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是________________。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性>,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性>。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:________________。
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2) ①. ②. ③. 排除的干扰 ④. > ⑤. 溶液的酸碱性不同 ⑥. 能,理由:在过量酸的作用下完全转化为和,溶液浅紫色一定是的颜色(不能,方案:向紫色溶液b中滴加过量稀,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)
【解析】
【分析】(1)与浓盐酸反应制;由于盐酸具有挥发性,所得中混有和,会消耗、,用饱和食盐水除去;与、反应制备;最后用溶液吸收多余,防止污染大气。
(2)①根据制备反应,C的紫色溶液中含有、,还会与反应生成、和。
I.加入溶液,溶液变红说明a中含。根据题意在酸性或中性溶液中快速产生,自身被还原成。
II.产生还可能是,即的存在干扰判断;微溶于溶液,用洗涤除去、排除的干扰,同时保持4稳定存在。
②根据同一反应中,氧化性:氧化剂氧化产物。对比两个反应的异同,制备反应在碱性条件下,方案II在酸性条件下,说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。
③判断的依据是否排除的颜色对实验结论的干扰。
【小问1详解】
①A为氯气发生装置,与浓盐酸反应时,锰被还原为,浓盐酸被氧化成,与浓盐酸反应生成、、和,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为;
②由于盐酸具有挥发性,所得中混有和,会消耗、,用饱和食盐水除去,除杂装置B为;
③ C中发生的反应有,还有与的反应,与反应的化学方程式为,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
①根据上述制备反应,C的紫色溶液中含有、,还可能含有等。
i.方案I加入溶液,溶液变红说明a中含。但的产生不能判断与 发生了反应,根据题意在酸性或中性溶液中快速产生,自身被还原成,根据得失电子守恒和原子守恒,可能的反应为;ii.产生还可能是,即的存在干扰判断;微溶于溶液,用溶液洗涤的目的是除去、排除的干扰,同时保持稳定存在,答案: ,,排除的干扰;
②制备K2FeO4的原理为,在该反应中元素的化合价由0价降至-1价,是氧化剂,元素的化合价由+3价升至+6价,是还原剂,为氧化产物,根据同一反应中,氧化性:氧化剂氧化产物,得出氧化性;方案II的反应,实验表明,和氧化性强弱关系相反;对比两个反应的条件,制备在碱性条件下,方案II在酸性条件下;说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱,答案:>,溶液的酸碱性不同
③该小题为开放性试题。若能,根据题意在足量溶液中会转化为和,最后溶液中不存在,溶液振荡后呈浅紫色一定是的颜色,说明将氧化成,所以该实验方案能证明氧化性。(或不能,因为溶液b呈紫色,溶液b滴入和的混合溶液中,c()变小,溶液的紫色也会变浅;则设计一个空白对比的实验方案,方案为:向紫色溶液b中滴加过量稀,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)。
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北京市第一六一中学2024—2025学年第一学期12月阶段练习
高一化学
本试卷共4页,共100分。考试时长60分钟。考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 Fe56
一、选择题:本大题共12道小题,每小题4分,共48分。
1. 近年来,我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是
A. “天宫二号“航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金
B. “北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓
C. “长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢
D. “C919”飞机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂
2. 下列物质中,不能由单质直接化合生成的是
A. CuCl2 B. FeCl2 C. HCl D. AlCl3
3. 下列变化或事实与氧化还原反应无关的是
A. 用小刀切开金属钠,表面逐渐变暗
B. 维生素C(强还原剂)能促进补铁剂(有效成分)的吸收
C. 向氯化铝溶液中加入过量稀氨水,产生白色沉淀
D. 将溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
4. 下列有关物质(或粒子)性质比较,正确的是
A. 原子半径:Li>Na B. 稳定性:HF>HCl
C. 与水反应的剧烈程度:Na>Cs D. 氧化性:
5. 铈(Ce)属于稀土元素,广泛应用于医药、玻璃、纺织等工业。下列关于和的说法中,正确的是
A. 和含有不同的质子数 B. 和都含有58个中子
C. 和含有不同的电子数 D. 和互为同位素
6. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的摩尔质量是44g
B. 18g中含有电子的数目为
C. 标准状况下,11.2L中含有的原子数目为
D. 溶液中,含有的数目为
7. 下列实验的对应操作中,不合理的是
A.制备胶体
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体
D.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
A. A B. B C. C D. D
8. 下列离子方程式书写不正确的是
A. 实验室制:
B. KI溶液中滴加溴水:
C. Al与NaOH溶液反应:
D. 溶液和溶液混合:
9. 为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,其中结论正确的是
A. 若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉变质
B. 若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉未变质
C. 若依次滴加氯水,KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉全部变质
D. 若滴加KSCN溶液,溶液未变红;再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质
10. 已知30mL浓度为0.5mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与50mL浓度为0.1mol·L-1的KRO4溶液完全反应转化为Na2SO4。则R元素在产物中的化合价是( )
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
11. 下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一项是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入溶液,生成白色沉淀
该溶液中可能含有
B
用铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液中一定含有
C
向某溶液中加入3滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红
该溶液中一定含有
D
用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,随后褪色
氯水中含有酸性物质、漂白性物质
A. A B. B C. C D. D
12. 某小组同学通过实验研究溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如下:
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验步骤
充分振荡,加2mL蒸馏水
充分振荡,加2mL蒸馏水
充分振荡,加2mL蒸馏水
实验现象
铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象
铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀
铜粉有剩余,溶液黄色褪去,变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及被还原
B. 对比实验Ⅰ、Ⅱ说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关
C. 实验Ⅱ、Ⅲ中加入蒸馏水后相同
D. 向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀
二、填空题:本大题共4小题,共52分。把答案填在答题纸中相应的横线上。
13. 钠及其化合物在生活和生产中有重要用途。
(1)和是厨房中常用的食品烹饪剂。
①下列关于二者的说法,正确的是___________。
a.二者溶于水时,均放热
b.常温下,二者的水溶液均为碱性
c.二者均可以和碱反应
d.同浓度同体积的两种盐溶液分别与足量盐酸反应,消耗盐酸的体积更多
②用化学方程式表示除去中混有少量的方法___________。
(2)NaCl是食用盐的主要成分。
①的离子结构示意图是___________
②从粗盐水(含有、、中获得精制食盐的流程如下:
ⅰ.滤渣中含有、、,则试剂a、试剂b分别是___________、___________。
ⅱ.碳酸中含碳微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。
步骤④的pH应调整为2<pH<___________。
ⅲ.步骤⑤的操作是___________。
(3)是一种淡黄色固体,可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
①写出在呼吸面具中做供氧剂时,发生反应的化学方程式___________、___________,若产生44.8L(标况下),转移电子的数目是___________。
②将一定量的固体投入到含有、、、的溶液中,完全反应后,上述离子数目几乎不变的是___________(填离子符号)。
14. 用18mol/L溶液配制250mL0.50mol/L溶液。试回答下列问题:
(1)需要18mol/L的体积是___________mL(保留2位小数,下同)。
(2)配制时,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、___________。
(3)下列操作会使所配制的溶液物质的量浓度偏低的是___________。
a.溶液稀释后,未恢复至室温就转移溶液
b.转移溶液时,未洗涤烧杯和玻璃棒
c.定容时仰视刻线
d.翻转摇匀后发现液面低于刻线,补加蒸馏水至刻线
(4)用0.50mol/LNaOH标准液测定配制的硫酸溶液的准确浓度,操作如下:
①取10.00ml配制的硫酸溶液于锥形瓶中,加入1滴酚酞溶液。
②滴加NaOH标准液至溶液由无色变为红色(可认为恰好完全反应),记录消耗NaOH标准液的体积。
测定次数
第1次
第2次
第3次
V[NaOH(aq)]/mL
19.60
19.62
19.58
配制硫酸溶液的准确浓度是___________mol/L。
15. 硫铁矿(主要成分为,其中铁元素为价)是工业制硫酸的主要原料。硫铁矿烧渣中含有等成分,可用于制备绿矾(),流程示意图如下。
已知:不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的不同。
(1)在“煅烧”过程中,发生氧化反应的元素有_______。
(2)“酸浸液”中主要的金属阳离子有,写出产生的反应:
、_______(写离子方程式)。
(3)补全“还原”过程的离子方程式:_______。
_______=______________
(4)“除铝”过程需严格控制溶液的用量,若溶液过量,可能发生的反应有_______(用离子方程式表示)。
(5)“结晶”过程的步骤如下:
溶液
若未加入,加热时会产生黄色沉淀。经检验,黄色沉淀为。
①检验黄色沉淀中的铁元素:取少量沉淀,洗涤,_______(填操作和现象)。
②用离子方程式解释产生的原因:_______。
(6)测定制得晶体样品中的质量分数。
称取制得的晶体样品,加入适量水和稀硫酸溶解,滴入的溶液,发生反应:,恰好完全反应时,消耗溶液,计算制得晶体样品中的质量分数:_______。
(7)结合上述流程,从物质充分利用的角度,分析硫铁矿制和的优势:_______。
16. 实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______
③C中得到紫色固体和溶液,C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有________________(用离子方程式表示)。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ
取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。
Ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由________________产生(用方程式表示)。
Ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2________(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是________________。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性>,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性>。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:________________。
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